Контактная точечная сварка: что это такое, где применяется, общая характеристика, плюсы и минусы

Содержание

Вступление

ТС один из видов контактной сварки, также существуют стыковочная, шовная и их производные. Однако широкого применения заслуживает именно точечное сваривание, о нем пойдет речь далее.

Точечная сварка применима везде. К примеру, при сборке современных кораблей, корпус имеет неисчислимое количество точек, формирующих собой надежный шов.

Ее принцип состоит в прогревании и сваривании изделия путем наложения элементов. Далее электродами последние прижимаются и пропускают через них большую силу тока.

Это означает, что электрический разряд в точке нагревает металл до температуры плавления. Тем самым детали сливаются воедино. В результате шов имеет приемлемый внешний вид и высокую надежность.

Точечная сварка имеет свои отличия от других методов контактного сваривания. Во-первых, такой метод варки ощутимо экономит время сварки (нужна малая доля секунды для создания одной точки). Для работы с ТС:

  1. Используют довольно большую силу тока от 1000А;
  2. Устанавливают низкое напряжение до 10 Вт;
  3. Ореол плавления от пары миллиметров до одного-двух сантиметров;
  4. Применяется механическая нагрузка, достигающая показателя 100 кг.

Зачастую к точечному свариванию прибегают в задачах по соединению стержневых элементов либо листов из тонкого металла. Этому виду сварки свойственно объединение как миллиметровых металлов, так и сантиметровых, но не более 3 см.

На практике, связывать приходится заготовки не толще 5-7мм. ТС широко используется для конструирования кузовов.

Типы используемых аппаратов

При контактной точечной сварке агрегат способен выдавать разный ток.

По этим признакам оборудование делится на категории:

  • с постоянным и переменным током;
  • низкочастотное;
  • конденсаторное.

Для сваривания стальных сеток на предприятиях используют многоточечные агрегаты, которые позволяют делать соединения одновременно в нескольких местах.

Но самыми востребованными являются одноточечные модели, для которых используется переменный ток.

Виды

Контактная сварка представлена несколькими видами, которые применяются в своей сфере.

Точечная

Точечная сварка – это более востребованный вид, применяющийся в быту и на производстве. Сваривать можно элементы толщиной не больше 5 миллиметров. Для создания соединения детали располагают внахлест относительно друг друга и зажимают между двумя электродами, имеющими конусообразную форму. Прижимной механизм сдавливает детали после подается электрический импульс. Размягчение металлических деталей происходит только в месте касания электродов. В результате чего образуется сварная точка диаметром несколько миллиметров.

Электроконтактная точечная сварка может быть односторонней и двусторонней. Соединение, полученное односторонним способом, не такое прочное, но с ним можно получать одновременно несколько точек – таким образом работают многоточечные сварочные машины.

Двусторонняя или нормальная сварка более востребована, здесь работают два электрода.

Для обработки металла есть два режима.

  • Мягкий – применяется для заготовок из закаленной стали. Электрический импульс, проходящий через элементы, имеет малую силу тока и большую продолжительность. Мощность низкая, а нагрев плавный. Подходит для применения в быту.
  • Жесткий – свариваются цветные металлы с добавлением меди и алюминия, легированные стали. В жестком режиме сила сжатия сварочных клещей и сила тока больше, чем в мягком. В зависимости от того, какая толщина у металла, длительность передаваемого импульса может составлять до сотой доли секунды. Такой режим, благодаря высокой производительности востребован на производстве.


Машины для точечной сварки делятся на четыре вида:

  • универсально-стационарные;
  • универсально-переносные;
  • специализированно-стационарные или многоточечные;
  • пресс для рельефной сварки,



Многоточечные установки делятся на два вида, в аппаратах первого типа – двухэлектродных на поверхность подводятся два электрода, в аппаратах второго типа – многоэлектродных подводятся все электроды одновременно, но электрический импульс проходит только через каждые две точки последовательно.

В точечных установках электроды находятся в специальных электрододержателях, которые крепятся к хоботам сварочной машины. Нижний хобот неподвижный, верхний же может перемещаться. В них есть специальные каналы для подачи воды охлаждения.

Сами электроды изготавливают из сплава хрома, цинка и меди или из холоднотянутой красной меди. Для производства электрододержателей используется латунь.

Рельефная

Рельефная – это вариант сварки точечного типа. Здесь на свариваемых деталях заранее подготавливают рельефы разной формы. Металлические заготовки прижимаются с двух сторон плоскими электродами, нагрев происходит только на выступах (рельефах). Главное преимущество рельефной электроконтактной сварки – длительный срок эксплуатации электродов. Благодаря специальной форме с большой контактной поверхностью они изнашиваются медленно. Минус – у сварочных машин должна быть большая мощность.


Шовная

Метод шовной или роликовой сварки используется для соединения листового металла, который располагается внахлест. Принцип действия этого метода такой же, как и у точечной, но вместо конусных электродов здесь используются дисковые. Один диск является движущимся, второй работает за счет силы трения. Разогрев и зажим заготовок происходит роликами, получается прочный диффузный шов.

Шовная сварка может проходить в нескольких режимах.

  • Ролики движутся непрерывно, и подача тока тоже происходит непрерывно.
  • Ролики движутся непрерывно, а подача тока прерывается.
  • Движение роликов прерывается, и подача тока также прерывается.

Стыковая

При стыковой электроконтактной сварке нагрев происходит во всей области соприкосновения металлов друг с другом. Стыковая сварка может проходить двумя методами.

  • Сопротивлением – заготовки очень плотно прижимаются в месте соединения, затем через них пропускают электрический импульс. После того как шов нагрелся и размягчился, электрический ток отключают. А заготовки остаются сжатыми, пока не произойдет их осадка. Когда шов затвердел, процесс заканчивается. Для работы с сопротивлением поверхности подгоняют и зачищают. Если будут присутствовать какие-либо неровности или зазоры – соединение получится непрочным. Используется этот метод для сварки сплавов из меди и алюминия, а также для низкоуглеродистых сталей.
  • Оплавлением – в этом способе места соединения заготовок предварительно разогревают с помощью тока, затем медленно соединяют их между собой. Далее проводят осадку.

Главный недостаток сварки оплавлением – расплавленные металлические элементы могут сгорать или разбрызгиваться. Этот метод подходит для соединения деталей из разных сплавов.

По тому, как будет осаживаться готовый шов, сварочные аппараты для стыковой сварки делят на три вида.

  • С рычажно-эксцентриковой системой подачи и осадки. Здесь также есть механизм для обжига свариваемой зоны в зажимах аппарата.
  • Установки для сварки методом оплавления или для оплавления с дополнительным подогревом. В системе аппарата есть встроенный привод осадки с пружинной системой, благодаря чему возможна сварка сопротивлением. У машин данного типа система подачи и осадки – ручная.
  • На аппаратах третьего вида процесс сварки проходит оплавлением без перерыва, предварительно подогретых стыков металлических листов. Цикл может быть автоматический или полуавтоматический.

Отдельно стоит отметить такую сварку, как конденсаторная – это вид сварки накопленной электроэнергией. В конденсаторах есть запасенная энергия, которая во время разряда трансформируется в тепловую энергию. Есть два способа конденсаторной сварки.

  • Безтрансформаторная или ударная – конденсатор подключается сразу к металлу. Во время удара одного элемента о второй происходит разряд конденсатора, в это время кромки металлов оплавляются, а затем свариваются во время усадки. Применяется для стыковой электросварки.
  • Трансформаторная – здесь конденсаторы разряжаются на первичный контур (обмотку), а во вторичном узле располагаются уже зажатые электродами детали. Используют для точечной или шовной сварки.
Читайте также:  Температура плавления бронзы – можно ли лить бронзу дома?


Плюсы и минусы

точечная сварка

Популярность варки самостоятельно точечным методом обусловлена плюсами ТС. Она не требует электродов, проволоки и т. д. Это позволяет увеличить время на другую работу и бережет ваши деньги.

К следующим положительным особенностям относится:

  • несущественная деформация;
  • удобство использования сварочного агрегата.

Даже человеку делающий впервые ТС все под силу. Результат вас порадует — аккуратный и крепкий шов, дешевый рабочий процесс, практически полностью автоматизирован.

А возможный объём работ ошеломит, ведь за одну лишь минуту можно создать несколько сотен сварных точек.

Минусов незначительное количество, а именно: невысокая герметичность в сравнение со швами, созданными с использованием электродов.

И еще один недостаток, необходимость постоянного контроля напряжения в зоне точки сваривания.

Обозначения точечной сварки на чертежах по ГОСТ

Порядок в производстве обеспечивается правильной технической документацией. Точечная сварка имеет свое обозначение на чертеже, которое дополняется специальным буквенным кодом. На лицевой плоскости обозначаются контуры свариваемой области, и крестами места точек. На боковом разрезе точка сварки выглядит как состыкованные заштрихованные плоскости.

Обозначение точечной сварки на чертеже

Обозначение сварных точек производится на чертежах по ГОСТ 15878-79. Там же оговорены все условные обозначения и дополнительные данные.

Дополнительные параметры

Если требуется продолжительная работа аппаратом, то обратите внимание на тип охлаждения. Устройства с водяной системой и радиатором быстрее отводят тепло и имеют более продолжительный ресурс.

К споттеру обязательно понадобится пистолет и обратный молоток. Чтобы выполнять сварку используют медные электроды, являющиеся расходными элементами. Для мобильных аппаратов с весом от 13 кг практично приобрести тележку, чтобы перевозить их на колесиках.

Если Вам требуется контактная точечная сварка для домашней мастерской или небольшого производства, то обратите внимание на следующие модели, которые уже опробованы покупателями и получили положительные отзывы.

Работа на переменном токе


Аппарат контактной сварки, работающий на переменном токе, представляет собой трансформатор, во вторичной обмотке имеющий два электрода. В качестве материала для электродов контактной точечной сварки применяется медь. Между электродами помещают детали, которые специальным устройством прижимают друг к другу.

В первичной обмотке находится тиристорный модуль, через который питающее напряжение 220 В или 380 В поступает на обмотку. Подавая управляющий сигнал на тиристор, можно получить необходимую длительность тока для контактной точечной сварки. Изменяя угол открытия тиристора, можно регулировать форму сигнала, который приходит на вторичную обмотку.

В случае применения нескольких первичных обмоток можно получить набор коэффициентов трансформации, комбинируя их соединение. В результате во вторичной обмотке получается несколько уровней напряжения и тока. Это позволяет аппарату контактной точечной сварки работать в разных режимах.

Для управления оборудованием имеется дополнительный блок, который имеет реле, управляющую панель и схему контроллера.

Технология

Эффективность технологического процесса точечной сварки в каждом конкретном случае определяется:

  • выбором оптимального режима;

  • соблюдением параметров выбранного режима;

  • строгой последовательностью выполнения операций;

  • правильно подобранной конструкцией электродов.

Внимание! Надежного соединения деталей можно добиться только при строгом соблюдении всех технологических требований.

Виды и режимы

Нормативно-техническая документация рассматривает два режима соединения металлических деталей методом точечной сварки:

  • жесткий — характеризующийся мощным электрическим импульсом, подающимся на электроды (быстрый нагрев) и сильным механическим давлением в сварочной зоне;

  • мягкий — отличающийся от предыдущего более плавным разогревом.

Примечание: все технические параметры режимов определяются тепло-физическими свойствами металлов, из которого изготовлены соединяемые детали. Приведены они в соответствующих инструкциях и справочниках.

Точечную сварку делят также на одно- или двустороннюю. В первом случае электрод подводят к одной из деталей, а для увеличения плотности сварного тока под вторую деталь устанавливают дополнительную медную подкладку, которая одновременно служит опорой. При двусторонней сварке электроды подводят к каждой детали.

Встречаются и иные модификации точечной сварки, например:

  • рельефная, отличающаяся от стандартной наличием на одной из деталей предварительно сформированного выступа — так называемого рельефа;

  • шовная — позволяющая получить герметичное соединение при помощи ряда перекрывающих друг друга точек.

Иногда в сварную зону под нахлест соединяемых деталей вводят оловянно-свинцовый припой или клей. В определенных случаях это позволяет повысить коррозионную стойкость и прочность мест соединения деталей.

Основные параметры режимов точечной сварки

Технологический процесс соединения деталей методом точечной сварки невозможен без оптимального выбора режима его выполнения. Его параметры зависят от материалов свариваемых деталей и их толщины. Именно они определяют:

  • диаметр контактной площадки;

  • величину удельной плотности тока;

  • величину удельного давления электродов на контактную площадку;

  • продолжительность сварочного цикла.

Внимание! Точечная сварка — кратковременный процесс, из-за чего отклонение хотя бы одного из оптимальных параметров режима может существенно повлиять на качество соединения.

Этапы выполнения сварочных работ

В общем случае точечная сварка выполняется в три этапа:

  1. Сжатие заготовок, которое должно вызвать пластическую деформацию микронеровностей.

  2. Подача импульса сварочного тока, гарантированно обеспечивающего нагревание рабочей зоны, расплавление металла в ней и формирование жидкого сварного ядра в центре сварной точки.

  3. Отключение сварочного тока и кристаллизация жидкого сварного ядра.

этапы.jpg

ВАЖНО! После прекращения подачи электрического тока электроды выводят из зоны сварки с небольшой задержкой. Сохраняющееся при этом усилие сжатия в месте сварки создает благоприятные условия для кристаллизации расплавленного металла. Иногда по окончании рабочего цикла величину этого прижима даже усиливают, что гарантирует проковку металла, которая должна устранить неоднородности шва.

Условия, обеспечивающие качество сварных соединений

На качество соединения деталей существенное влияние оказывает порядок выполнения работ, при определении которого должны быть выполнены следующие условия:

  • изначально сваривают участки, расположенные в непосредственной близости от ребер жесткости, углов и труднодеформируемых мест;

  • участки большой длины должны свариваться от середины к торцам детали;

  • точки свариваются последовательно, что исключает возможность образования «гофр».

Качественная сварка получается в тех случаях, когда заготовки имеют одинаковую толщину. Кроме того рекомендуется сваривать не больше трех, а в ответственных случаях не больше двух заготовок. Это условие необходимо выполнять, так как в пакете из большего количества деталей нагрев и деформация каждой из них будут существенно отличаться. Кроме того, при этом усиливается и эффект шунтирования сварочного тока.

Примечание: шунтирующий эффект — часть вторичного тока протекает минуя места сварки, то есть параллельно сварному току по уже имеющимся точкам.

Некоторые приемы точечной сварки показаны на рисунке, где:

  • соединение заготовок, отличающихся по толщине;

  • одновременное соединение трех деталей, две из которых одинаковой толщины;

  • последовательное соединение тонкого листа с двумя другими, имеющими большую толщину;

  • вариант получение ровной лицевой поверхности.

Если необходимо соединить между собой заготовки разной толщины, то необходимая прочность достигается при условии, что их толщина разнится не более, чем втрое. При большем расхождении рекомендуется использовать рельефную сварку или применять электроды с различной площадью контактной поверхности.

Конструкция электродов

Конфигурацию и размеры электродов проектируют, исходя из формы свариваемых деталей. В общем случае они должны обеспечивать не только надежность соединения, но удобство работы оператора.

Здесь показана конфигурация электродов, применяемых для сварки:

  • в тяжелодоступных местах;

  • стенок цилиндров малого диаметра, изготовленных из листового материала.

В целом конструкция электродов может быть произвольной и определяется только видом свариваемых конструкций. В общем случае они призваны обеспечивать необходимую точность соединения и высокую производительность выполнения работ и могут быть такими, что используются при разделении операций сборки или при их совмещении.

Важно! Смятие электродных наконечников во время сварки вызывает изменение удельных величин плотности электрического тока и механического давления на контактную площадку в рабочей зоне. Именно поэтому нужно внимательно следить за целостностью электродных наконечников, регулярно зачищать их, а при невозможности зачистки, менять поврежденные электроды на исправные.

Читайте также:  Сварка нержавейки электродом с помощью инверторного аппарата в домашних условиях

Виды дефектов

Технологически верно выполненная точечная сварка гарантирует высокую надежность соединения при продолжительной эксплуатации в сложных климатических условиях. При возникающих повреждениях, как правило, разрушаются основные материалы, а не место их соединения.

Все дефекты, возникающие при точечной сварке, делят на четыре типа:

  • размеры литого ядра не соответствуют расчетным;

  • смещение литого ядра относительно центра сварной точки;

  • изменение свойств металла в точке сварки;

  • нарушение сплошности металла в рабочей зоне.

непровар нахлесточного соединения.jpg

Качество сварки проверяют визуально или используя методы более точного рентгеноскопического и ультразвукового контроля.

Самым опасным дефектом в точке сварки считается так называемый непровар — отсутствие литой зоны. Именно он чаще всего является причиной разрушения сварного соединения. Кроме того, в случае выхода литого ядра на поверхность существенно снижаются прочность и антикоррозионная стойкость сварной точки.

Примечание: непровар легко обнаружить, приподнимая кромки соединяемых деталей, например, пробойником.

Визуально можно легко обнаружить:

  • наружные трещины;

  • разрывы кромок в местах нахлеста;

  • вмятины от электродов;

  • прожоги.

Устраняются такие дефекты повторной сваркой или установкой заклепок, естественно высверливая при этом забракованные сварные точки. Существуют и более сложные способы — термическая обработка для снятия напряжений, проковка или правка всего изделия, зачистка наружных выплесков металла и пр.

Принцип проведения работ

Технология контактной точечной сварки обладает характерными особенностями, которые необходимо учитывать при ее проведении. Во время процесса используется тепло, которое проявляется при пропускании тока по электродам через соединяемые внахлест металлические элементы в зоне их плотного сжатия. Именно оно и производит нагревание металлического сплава и его последующее расплавление.

Вместе с пропусканием электрического тока выполняется сжатие металлических частей электродами. Во время тесного контакта расплавленных областей возникает их постепенное сплавление, которое усиливается точечным диффузным проникновением, проявляющееся во время сжатия частей металла.

В отличие от других методов сваривания точечная TIG сварка имеет следующие свойства:

  1. Быстро соединяет металлические элементы (всего за несколько секунд).
  2. Во время нее используются большие значения электрического тока (свыше 100 Ампер).
  3. Наблюдается небольшое напряжение в рабочей зоне (от 1 до 10 В).
  4. Использование сжимающего сдавливания в точке сваривания (от 10 до 100 кг и выше).
  5. Точечная область плавления.

Как сделать из микроволновки своими руками контактную сварку

Контактная сварка — оборудование, которое может пригодиться в небольшой мастерской по ремонту автомобилей, домашним ювелирам и просто в частном хозяйстве. Сварочный аппарат можно приобрести в магазине или же сделать самостоятельно из обычной микроволновки. Стоит сказать, что такая работа по силам практически любому человеку: понадобится лишь терпение, старая печь СВЧ, желание и следование инструкции, которая будет приведена ниже.

Самодельная сварка в деревянном корпусе
Самодельная сварка в деревянном корпусе

Необходимые инструменты и материалы

Изготовление сварочного аппарата для точечной сварки в домашних условиях потребует определённых инструментов и комплектующих, а именно:

  • трансформатор от старой печи СВЧ (для увеличения мощности аппарата их понадобится 2 шт.);
  • медный провод толстого сечения;
  • квадратная профильная труба или металлический уголок для изготовления прижимного устройства и станины оборудования;
  • электродрель;
  • молоток;
  • ножовка по металлу;
  • зубило;
  • струбцины;
  • медный прут для изготовления электродов;
  • набор отвёрток.

Модернизация преобразователя напряжения от СВЧ для контактной сварки

Главный узел оборудования для контактной сварки — преобразователь напряжения. Его можно приобрести на рынке или извлечь из старой СВЧ-печи, главное, чтобы он был в рабочем состоянии. Для соединения деталей из металла толщиной до 1 мм необходим трансформатор на 600 Вт – 1 кВт, но если он будет мощнее, то возможности самодельного сварочного оборудования значительно расширятся.

Трансформатор от СВЧ — главный узел самодельного аппарата контактной сварки
Трансформатор от СВЧ — главный узел самодельного аппарата контактной сварки

Магнетроны микроволновок требуются для работы высокого напряжения, вследствие чего используемые в этой бытовой технике трансформаторы имеют небольшое количество витков первичной обмотки и большее — вторичной. «Первичка» необходима для подключения к сети 220 В, а вот родная «вторичка» СВЧ для сварочного аппарата не подходит, поэтому её нужно аккуратно удалить.

Все работы с трансформатором от СВЧ нужно проводить аккуратно. В изъятом приборе нам потребуется магнитопровод и первичная обмотка, а вторичную из-за её непригодности придётся удалить при помощи зубила и молотка или ножовки по металлу. Действовать нужно очень аккуратно, чтобы не повредить магнитопровод и «первичку». Лучше всего между обмотками положить тонкую металлическую пластину.

Удаление «вторички» выполняем очень аккуратно
Удаление «вторички» выполняем очень аккуратно

После удаления вторичной обмотки в магнитопроводе образуется ниша, в которой необходимо сделать 2-3 витка из медного или эмалированного провода с сечением не менее 50 мм². После модернизации трансформатора, он должен выдавать силу тока до 1000 А. Этого достаточно, чтобы изготовить своими руками точечную сварку для автомобиля или для соединения других металлических конструкций.

Трансформатор после модернизации
Трансформатор после модернизации

Если вам необходима точечная сварка для соединения металлических деталей толщиной 2-5 мм, то потребуется аппарат большей мощности. Значит, потребуется взять ещё один преобразователь от СВЧ и подготовить его так же, как было описано выше, после чего последовательно соединить два подготовленных трансформатора в единую цепь.

Важно правильно соединить концы обмоток, поскольку, в противном случае, возможно короткое замыкание. Если одноименные выводы не маркированы, то их можно проверить при помощи вольтметра. После того, как трансформаторы соединены, необходимо замерить суммарную силу тока. В сварочных аппаратах для домашней мастерской она не должна превышать 2000 А, иначе домашняя электросеть будет перегружаться, и оборудование вообще не будет работать или станет прожигать металл.

Для увеличения мощности нужно объединить вместе два трансформатора от СВЧ
Для увеличения мощности нужно объединить вместе два трансформатора от СВЧ

Электроды для контактной сварки: как сделать

Электроды в аппарате точечной сварки сжимают соединяемые металлические детали, подводят ток в зону контакта и отводят тепло. Качество сварной точки во многом зависит от формы, металла и размеров этих элементов, которые могут быть прямой или рельефной конфигурации. Чтобы не ошибиться с выбором, можно ознакомиться с ГОСТом 14111-90, где оговорены допустимые диаметры: 10, 13, 16, 20, 25, 32 и 40 мм.

Используемый для изготовления электродов медный прут по диаметру должен быть равен или превышать сечение проводов вторичной обмотки трансформатора. Соединение лучше проводить методом спайки, чтобы избежать окисления рабочих элементов. Также необходимо периодически подтачивать электроды, которые в процессе работы изнашиваются.

Наконечники на электроды для любого вида контактной сварки
Наконечники на электроды для любого вида контактной сварки

Устройство и схема самодельного сварочного аппарата

Сварочный аппарат для контактной сварки состоит из трансформатора, прижимного узла (пружины, рычаги), корпуса, кнопки выключения, других кнопок, переключателей и устройства регулировки времени воздействия электроимпульса. Начинку можно поместить в старую оболочку системного блока ПК, сделав в ней необходимые вырезы. Качество сварного соединения во многом зависит от силы и времени сжатия деталей электродами, а для этого используют рычаг и контроллер. Стоит учитывать, что чем длиннее планка с медным жалом, тем лучше будет контакт. Оптимальное значение для самодельного рычага — 600 мм.

Принципиальная электросхема аппарата контактной сварки
Принципиальная электросхема аппарата контактной сварки

Тестирование сделанного своими руками сварочника из микроволновки

После того, как сварочный аппарат собран, его нужно вначале проверить при помощи вольтметра и амперметра, провести визуальный осмотр всех соединений и целостности конструкции. После этого совершается два тестовых запуска: на минимальной и максимальной мощности.

Читайте также:  Как варить оцинковку: какими электродами варить оцинковку

Проверка завершается осмотром сварного шва. Если с оборудованием есть проблемы, то их можно выявить по нескольким признакам:

  • непрочное соединение из-за слабого нагрева металла в месте контакта с электродом или непровар. В основном он возникает вследствие снижения напряжения в сети, слабого давления на рычаг и плохой очистки свариваемой поверхности;
  • пережог. Появляется из-за неверно подобранного рельефа электродов, их перекоса, смещения свариваемых деталей и грязи в районе контактной точки;
  • трещины. Образуются из-за резкого охлаждения раскалённого металла и неверно подобранного диаметра медного прута для электродов.

После пробного запуска проверьте сварной шов
После пробного запуска проверьте сварной шов

Процесс ТС

точечная сварка

Перейдем теперь к процессу точечной сварки, который состоит всего из 3-х этапов. Первый, подготовительный (рассмотрим отдельно ниже в статье).

Второй, свариваемый: после того как детали подготовлены, их располагают под остриём сварочной машины, затем сжимают. В результате деформации металла получаем углубление в виде точки.

Подаем ток, деталь нагревается, затем плавится, в углублении образуется жидкий центр. С течением времени ток проходит через весь центр и увеличивает точку в размере.

Эта точка формирует свариваемое место. Так как ранее была произведена деформация металла, процесс не формирует брызг метала, а шов в итоге выглядит естественно без зачистки.

Третий этап — завершающий. Прекращаем подачу тока, нагрев металла останавливается, точка кристаллизируется. Жидкий центр теперь часть детали.

Обратите внимание, при остывании центр немного уменьшает свой размер и тем самым создает остаточное напряжение.

Его необходимо убрать для этого есть несколько способов. Рекомендуем сдавить элементы сильнее перед окончанием сваривания, тогда шов становится более единородный. ТС своими руками проста и выполнима человеком без высокой квалификации.

Подготовительный этап

точечная сварка

Разные способы сваривания металла, в т.ч. и ТС, предусматривают поначалу подготовку металла. Для начала очистите место сваривания:

  • от загрязнений;
  • от коррозии;
  • от окисной пленки.

Без очистки мощность теряется и приводит к большему износу сварочного агрегата. Рекомендуем применять следующие методы очищения:

  • пескоструйная очистка;
  • болгарка с металлической щеткой;
  • наждачная бумага;
  • спецрастворы (для небольших элементов).

Особое внимание надо уделить подготовке алюминия и его производных. На поверхности существуют плотная пленка оксида. Она служит барьером для качественного прогрева и сварки деталей. Поэтом требуется обязательно удалять планку перед началом сваривания.

Важность заключается в том, что конструкция созданная без удаления пленки, не будет иметь достаточную прочность.

Сварочные агрегаты

Для точечной сварки необходимо иметь прежде всего сварочный аппарат. Можно работать оборудованием как с постоянным, так и с переменным током; конденсаторного типа или на низкой частоте.

Все виды сварочных машин рознятся формой свариваемого тока и силовым электрическим контуром. У них существуют свои позитивные и негативные стороны. Нет конкретного аппарата, который устроит каждого сварщика.

Мы рекомендуем работать аппаратом с переменным током, по статистике это более используемый вариант. В зависимости от необходимых работ — выбирайте тип агрегатов.

Дефекты и причины их возникновения при точечной сварке

Несмотря на технологичность, точечная сварка требует точных настроек и постоянного контроля за качеством на производстве. Среди дефектов можно выделить:

  • Прожог. Он выглядит как отверстие в обеих деталях, сплавленные края легко отрываются.При слишком высокой силе тока, большой длительности импульса или избыточной силе сжатия металл перегревается и стекает. Для снижения риска прожога стоит снизить силу тока или прижима.
  • Выплески. При сильном сжатии или долговременном слабом импульсе металл выходит из расплавленного ядра, на его месте образуется пустота. При работе выплески выглядят как искры, вылетающие из точек. До известного предела выплеск не вредит, так как компенсируется сжатием деталей, но точка будет менее надежной — толщина вокруг точки неизбежно уменьшается.
  • Непровар. Слабый импульс, недостаточная сила сжатия, ослабление клещей при сваривании приводят к непрогреву ядра. Такая точка будет «склеена», но при нагрузке оторвется. Непровар может возникнуть, если сварные точки расположены рядом — соседняя точка выступает шунтом, через который проходит часть электрической энергии. Соответственно, она не будет затрачена на расплав металла.
  • Уменьшение диаметра сварки. Если импульс будет коротким или детали не будут прилегать плотно, образуется недостаточная площадь расплава. В этом случае в одной точке может быть один или несколько микрорасплавов, которые в сумме значительно слабее монолитной точки.

Трещины и разрушение основного металла. Возникают в случае отсутствия сжатия, близости точки к краю нахлесточной полосы, грязном металле. Визуально при помощи увеличительного стекла этот дефект обнаружить легко.

Исправление дефектов сварки

Диагностика точечной сварки довольно сложная процедура. Привычные ультразвуковые методы исследования не дают точной картины, поэтому на производствах с автоматизацией проводят тесты с разрушением контрольных образцов.

Выявленные дефекты исправляются следующими методами:

  • повторным провариванием точкой;
  • высверливание и последующая сварка полуавтоматом;
  • наружные выплески поддаются зачистке;
  • проковка горячей точки;
  • установка сварной или вытяжной заклепки.

Дефекты ТС

точечная сварка

При наличии знаний и опыта ТС получиться хорошего качества. Учитывая простоту работы с ней — освоить азы достаточно легко.

Но если допускать ошибки или работу человеку, не имеющему хотя бы небольшого опыта, возможен брак. Он образуются на самих заготовках, а не в сварочном месте.

Есть несколько типов дефектов. К примеру:

  • центр в итоге огромный;
  • центр в итоге очень маленький;
  • центр смещен в право или лево от стыка.

Также когда интервал между точками большой, шов не получается сплошным. А в случае неверно подобранным параметров на агрегате детали сильно деформируются. Самый страшный брак — не проваренный центр, а и отсутствие такового.

Малые нагрузки деталь может выдержать, но через некоторое время все равно сломается. Такой дефект не сразу заметен, а проявиться он может, например, при перепадах температур (теплый цех – холодная улица).

Можно допустить ошибки и это не спровоцирует поломку, но это не везение. В том самом месте непроверенного центра или другой деформации уже образуется коррозия, пока не видна на первый взгляд. Все дело во времени до полного разрушения конструкции.

Для правильного выполнения ТС рекомендуем:

  • точку сваривания размещать посередине стыка;
  • контролируйте размер литого центра;
  • убедитесь в отсутствие шлака, трещин;
  • не давайте большого напряжения.

Больше практики и вы справитесь. Только опыт поможет понять тонкости точечной сварки.

Область применения точечной сварки

Точечный вариант сварки используется в различных областях. Он применяется в следующих сферах:

  • легкая и тяжелая промышленность;
  • машиностроение;
  • космическая техника;
  • строительство;
  • приборостроение;
  • электроника;
  • ювелирная работа с драгоценными металлами.

Везде, где требуется соединение мелких деталей, используется методика точечного спаривания. Любой процесс с наличием мини деталей или миниатюрными элементами требует аккуратного подхода, который можно обеспечить с помощью точечного сваривания.

В основном используется методика жидких точек для спайки деталей толщиной в пределах 0.05 – 6 мм. Диапазон варьируется в пределах 10-30 микрон.

Для сварки детали изготавливаются из листового алюминия, нержавейки, а также других элементов, в том числе кованого типа.

Выбор способа точечной сварки, которая может быть как одноточечной, так и многоточечной, определен типом металла, характером деталей и различными факторами производственного процесса.

Процесс точечной сварки

В домашних условиях, как и в производственном процессе, разные способы применяются при различном качестве деталей и точек, а также в зависимости от подвода тока.

Техника безопасности при работах

При эксплуатации агрегатов точечного типа нужно соблюдать правила техники безопасности:

  • не должно быть повреждений изоляции электрических кабелей, оголенных контактов;
  • агрегат следует заземлить;
  • при подсоединении к электросети оборудования контакты должны соответствовать номинальным значениям;
  • необходимо использовать дифавтоматы;
  • настройка и обслуживание аппарата в процессе эксплуатации осуществляется только после отсоединения от электросети.

Техника безопасности
Проведение сварочных работ связано с повышенной опасностью для сварщика.

Сварщик должен быть в плотной робе, специальной маске или очках, диэлектрических перчатках. При этом надежно изолируется рукоять клещей. Работать в помещении нужно в респираторе, должна присутствовать вытяжка.

Источники

  • https://prosvarku.info/tehnika-svarki/vse-o-tochechnoj-svarke
  • https://gs16.ru/svarka/tochnaya.html
  • https://stroy-podskazka.ru/svarka/kontaktnaja/
  • https://electrod-svel.ru/oborudovanie/vse-o-tochechnoy-svarke-ee-harakteristiki-tehnika-primeneniya-plyusy-i-minusy.html
  • https://intehstroy-spb.ru/spravochnik/osnovnye-principy-raboty-kontaktnoy-svarki.html
  • https://sterbrust.com/articles/opisanie-tekhnologii-tochechnoy-svarki/
  • https://osvarka.com/vidy-i-sposoby-svarki/tochechnaya-svarka
  • https://nashampure.ru/obrabotka-metalla/svarka/tochechnaya-svarka-chto-neobhodimo-znat
  • https://svarkaprosto.ru/tehnologii/chto-takoe-tochechnaya-svarka
  • https://svarkaspec.ru/svarka/vidy-svarki/tochechnaya-svarka.html
  • https://svarkaved.ru/tekhnologii/tochechnaya-svarka/opisanie-tehnologii-kontaktnoj-tochechnoj-svarki

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию